桥梁钻孔灌注桩避免出现断桩夹层的措施
桥梁钻孔灌注桩避免出现断桩夹层的措施
摘要：随着现代桥梁钻孔灌注施工机械的不断改进和施工技术的不断发展，桩基础在桥梁建设工程中的应用已经非常广泛。钻孔灌注桩基础因所需机械简便且容易操作，在桥梁工程建设中被广泛应用，目前已基本建立起一套相对成熟的施工工艺体系。但是，钻孔灌注桩的施工受多种因素影响，对每种因素处理不好都有可能形成断桩。因此，采取必要的预防措施以防止断桩夹层现象的产生是钻孔灌注工作的一项重要任务。
关键词：桥梁钻孔灌注桩；断桩夹层；预防措施
Abstract: with the modern bridge bored perfusion construction machinery continuous improvement of construction and the development of technology, pile foundation in bridge construction project of the application has been very extensive. Bored pile foundation for simple and easy for mechanical operation, in bridge engineering is widely applied in construction, and has now set up a set of basic relatively mature construction process system. But, the cast-in-place pile construction factors affected each factor to deal with all have broken pile can be formed. So, take the necessary preventive measures to prevent breaking pile sandwich phenomenon is the bored perfusion work a important task.
Keywords: bridge cast-in-place pile; Breaking pile sandwich; Prevention measures
钻孔灌注桩施工安全性高、速度快，而且对施工水文地质条件要求相对较低，诸多优点的存在使钻孔灌注桩基础得到了广泛应用。它是在泥浆护壁的条件下，用机械钻孔，然后用导管将水下混凝土灌进孔中的施工方法。但是由于影响钻孔灌注质量的因素很多，使钻孔灌注桩的质量受到严重影响。因不确定因素使灌注桩断裂，导致灌注桩中间被泥砂或未完全凝固的混凝土填充起来，便出现了断桩夹层，这也是钻孔灌注施工中出现的重大质量事故。它的出现不仅会造成巨大的经济损失，还会对整个灌注施工工程造成严重的影响【1】。因此，寻找出断桩夹层事故出现的原因，并采取合理的预防措施，是我们在钻孔灌注施工过程中的一项重要任务。
1断桩夹层产生的原因
1.1材料质量
骨料、外加剂、水泥等施工原材料的质量在一定程度上决定了钻孔灌注桩的整体质量。在施工前期对于原材料质量审核工作不到位或对于监管工作的疏忽，极有可能使劣质或型号不符的材料用于施工建设，这就给断柱桩的质量埋下了致命的隐患。因此，在施工之前，应加强对原材料的质量检测工作。
1.2成孔质量
由于泥浆护壁过于疏松、孔中水头压力不足，清孔工作完成后，在灌注水下混凝土时孔壁坍塌将会造成断桩；开展清孔工作时，未严格控制孔内泥浆的含砂率，造成混凝土灌注过程中上部形成较厚的沉渣，如果导管内的压力不足以推动这些沉渣，将会造成混凝土中断；当在河床上钻孔施工时，因河床表面有一层流塑性淤泥层，河床淤泥将会在混凝土灌注过程中沿孔壁流人孔内，从而造成混凝土中断。
1.3导管因素
由导管因素所造成的断桩，在实际的钻孔灌注桩质量事故中也比较常见。笔者认为，导致断桩夹层发生的导管因素主要包含以下几个方面：
1.3.1在进行混凝土灌注时，如导管口被钢筋笼挂住或灌注过程中抽拔导管，造成导管接头断开，使导管与混凝土面脱离，导致形成断桩。
1.3.2在混凝土灌注初始阶段，导管埋进混凝土中，因导管下端处于封闭状态，孔内泥浆给导管上部造成了非常大的压力，在灌注初始阶段，管内空气无法被排出。空气在混凝土下落过程中会形成非常大的气压或水压，从而将导管压扁，使接口处出现漏水漏气的现象而导致形成断桩。
1.3.3灌注过程中拔管不及时，使埋深较大的导管因摩擦力过大而出现拔不动或拔断的现象，从而形成断桩。
1.3.4当出现堵管现象时，需将导管提升到最小埋深处，这时如果猛提或猛插导管，将会使导管内的混凝土快速下落，与表面泥土、浮浆相互作用而形成断桩夹层。
1.4混凝土因素
混凝土因素作为断桩夹层现象出现的关键性因素，主要包含以下几个方面：①所用混凝土坍落度过小或混凝土中出现水泥块等大块杂物使导管发生堵塞，从而使混凝土在灌注过程中发生中断。②混凝土不能够及时供应，致使两次混凝土在灌注时不能够凝合在一起而发生断桩【2】。③混凝土在运输过程中因时间过长而发生离析，且未经二次搅拌就用于灌注，使大量骨料卡在管内而不得不拔出导管进行清理，从而形成断桩。④在气温较高的条件下施工时，如缓凝减水剂配量不足会使管内混凝土流动性降低，从而使混凝土输送中断。⑤混凝土灌注过程中发生坍孔时，如清理不彻底，会因泥浆含量过高而形成断桩。
2断桩夹层的预防措施
2.1原材料的严格检验是预防断桩的重要措施
2.1.1骨料的严格检验
粗、细骨料应当统一定点供应，进料时，材料员应当对材料进行初步的质量检核，然后移送实验室进行详细的质量鉴定。选材时，须将粗骨料的最大粒径控制在导管内径的1／8及钢筋最小净距的1／4之内，同时最大粒径不能超过40cm。对使用的每批细骨料都应进行质量检测，将砂的细度模数严格控制在2.4～
2.7之间，同时应将细骨料中的大卵石剔除【3】。
2.1.2外加剂的严格检验
外加剂的选择和骨料相似，应对其质量进行严格控制，并确定固定采购点。对每车减水剂的减水率进行抽查检测，并对混凝土凝结时间进行定期测定，建立起一套完整的混凝土凝结时间统计数据作为后期工作的参考依据，以确保混凝土满足施工的要求。
2.1.3水泥的严格检验
采购水泥时，应选择大型旋窑生产的高质量水泥，根据设计要求，选用相应规格的普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥来作为原料。同时，水泥的初凝时间不应早于2.5h。
2.2成孔质量控制措施
在使用护简时，应用黏土将护筒与土层相接处夯实，并用黏土将护筒外部与原土之间的空隙填满并夯实，以防止地表水的渗入；为了确保护筒内外水头存在一定的压力差，护筒内水位应比筒外高出1.5m左右，而且应将护筒埋深控制在3m以上【4】。如果成孔范围内存在流塑性淤泥等软弱夹层，护筒埋设时应穿过该软弱层；采用泥浆护壁时，护壁质量应满足规范要求，开展清孔工作时，对所用泥浆比重、含沙率和沉渣厚度等要进行严格的控制，以满足规范要求。安装导管后还要进行二次清孔，清孔后应及时灌注混凝土，以免时间过长造成底部沉渣厚度的增加。
2.3导管控制措施
将各节导管接头用到的胶垫预先与法兰的对接位置进行试拼，导管安插时要按照试拼情况对应型号拦装，每个法兰盘接头都要垫入5～7mm厚的橡胶垫圈。在进行安装时，应对正放平并将螺栓拧紧以防漏水、漏气现象的发生；当导管堵塞时，不应猛拔或猛插导管，防止混凝土的快速下落，与表面泥土或浮浆相互作用，导致形成断桩。在导管使用前应做好水密性和强度的试验工作，防止导管被水压、气压压扁而造成漏水、漏气现象的发生。
2.4灌注桩混凝土质量控制措施
2.4.1混凝土配合比的确定与控制
在实际工程施工之前，通过多次试验建立起完善的混凝土配合比数据库，作为施工时混凝土的配合依据，确保实际生产与试验之间没有太大的偏差。施工过程中还要做好对材料含水量的检测工作，同时依据砂石的含水量的不同来确定减水剂的用量，以确保混凝土的(和)易性和流动性符合规范要求【5】。
2.4.2混凝土质量检测控制
建立完善的混凝土质量监督体系，实行多级检测制度，并将混凝土质量追究责任层细化，增强所有参与人员的混凝土质量意识。首先委派专业的实验员对出厂的混凝土坍落度进行检测，必要时对没（每）车混凝土进行检测。开始供应时，混凝土质量总负责人应加强对于混凝土坍落度检测工作的监督和管理，发现质量问题应及时进行调整。对运送施工现场的每车混凝土进行坍落度抽检，宜将其控制在18mm～22mm之间。质检员应密切关注混凝土拌和物情况，对于已临近或达到初凝的混凝土，不能继续使用。每次灌注混凝土时，必须提前通知混凝土拌和站调度室，防止因断料造成前后两次灌注混凝土不能稳固凝合而出现断桩夹层。质检员发现其他混凝土相关质量问题也应及时向质量总负责人汇报，以防不合格混凝土的使用给灌注桩埋下质量隐患。
结语
虽然桥梁钻孔灌注桩出现断桩夹层现象的原因很多，但是只要对其认真分析，通过加强对原材料检验、施工过程等不同阶段施工质量的严格控制，以(有)效预（防）降低断桩事故的发生。只有严格按照规范操作，加强监督检测和施工工艺的不断创新，才能有效地避免断桩夹层事故的发生。
参考文献：
[1]杨虎平．浅析桥梁钻孔灌注桩断桩的防治与处理[J]．科技咨询导报，2007，
(23)．
[2]王有刚，高社林．桥梁钻孔灌注桩断桩的原位处理技术[J]．交通科技，2007，(01)．
[3]张振明．桥梁工程大直径嵌岩钻孔灌注桩施工技术探讨[J]．山西建筑，2010，36(19)：314—315．
[4]黄绳开．桥梁施工及组织管理[M]．北京：人民交通出版社，2000．
[5]沈保汉．桩基础•高层建筑施工手册(上册)[M]．第2版．北京：中国建筑工业出版社，2001．
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